Les granotes, els gripaus i les salamandres poden viure dins l'aigua durant bona part de la seva vida, però hi ha un entorn al qual pràcticament cap ha aconseguit adaptar-se: l'oceà. La seva pell, que els permet respirar i absorbir aigua, també els fa especialment vulnerables a la sal. Per això, trobar les restes d'un amfibi que hauria viscut permanentment al mar resulta tan desconcertant.
Un equip internacional de paleontòlegs ha identificat a la Xina una espècie d'amfibi marí que va habitar els oceans fa aproximadament 237 milions d'anys. L'animal, batejat com a Gerrothorax maritimus, tenia un cos ample i aplanat, estava protegit per una gruixuda armadura òssia i probablement caçava a l'aguait des del fons marí.
El descobriment, publicat a Nature Ecology & Evolution, es basa en dos esquelets excepcionalment conservats trobats a la província xinesa de Guizhou. Els investigadors de la Universitat de Califòrnia a Davis, la Universitat de Pequín i el Museu Geològic de Guizhou consideren que podria tractar-se de la primera espècie d'amfibi completament marí identificada en el registre fòssil.
Un amfibi cuirassat que esperava les seves preses al fons del mar
Gerrothorax maritimus va viure durant el Triàsic tardà, una època en què els oceans estaven poblats per nombrosos peixos i grans rèptils marins. El seu aspecte, però, era molt diferent del dels animals que solem associar amb aquells ecosistemes.
El seu cos mesurava menys d'un metre de longitud i tenia una forma ampla, aplanada i gairebé circular. A diferència de les salamandres gegants actuals, que presenten un cos allargat, aquest amfibi era molt més robust i estava recobert per plaques d'os que formaven una mena d'armadura.
Aquesta protecció va poder ajudar-lo a sobreviure en un entorn on també habitaven grans depredadors, com els ictiosaures. Aquests rèptils van arribar a assolir mides enormes i els seus fòssils s'han trobat en llocs sorprenents. De fet, les restes de diversos ictiosaures gegants descoberts als Alps suïssos mostren com antics fons marins van acabar formant part de grans cadenes muntanyoses.
Però l'amfibi xinès no sembla haver estat un caçador especialment ràpid. La forma del seu crani i la seva àmplia boca suggereixen que romania a prop del fons, esperant que peixos o altres animals petits s'acostessin prou per capturar-los mitjançant succió.
Ryosuke Motani, investigador de la Universitat de Califòrnia a Davis i un dels autors de l'estudi, compara aquesta estratègia amb la dels taurons catifa actuals. Aquests animals poden romandre immòbils i camuflats sobre el fons marí fins que una presa passa prop de la seva boca.
L'anàlisi dels esquelets també va permetre identificar Gerrothorax maritimus com a membre d'un antic llinatge d'amfibis relacionat amb els lepospòndils. Aquest grup va desenvolupar una gran diversitat de formes i va ocupar ambients aquàtics i terrestres durant milions d'anys.
A Austràlia, per exemple, un amfibi del Triàsic de fa uns 240 milions d'anys va ser identificat després de romandre dècades ocult en el mur d'un jardí. Aquell animal, conegut com a Arenaerpeton supinatus, habitava ambients d'aigua dolça i pertanyia a un grup pròxim al de la nova troballa.
La diferència és que Gerrothorax maritimus sembla haver aconseguit una cosa que no coneixem en cap amfibi actual: establir-se en un entorn completament marí, sense dependre de rius, llacs o zones d'aigua dolça.
Com va poder sobreviure en aigua salada si els amfibis actuals no poden
El principal obstacle perquè un amfibi visqui a l'oceà es troba en la seva pròpia pell. A diferència de la coberta relativament impermeable de molts rèptils, la pell dels amfibis permet l'intercanvi d'aigua i gasos amb l'exterior, una característica fonamental per al seu funcionament biològic.
En ambients d'aigua dolça, aquesta permeabilitat resulta útil, però en el mar planteja un problema. L'elevada concentració de sal de l'aigua afavoreix la pèrdua de líquids de l'organisme, de manera que l'animal necessita mecanismes especials per evitar la deshidratació i mantenir el seu equilibri intern.
Entre les més de 8.000 espècies d'amfibis actuals, cap és coneguda per viure exclusivament en el mar. Algunes toleren determinades concentracions de sal, si la granota creixia, però representen una petita part del grup i no poden comparar-se amb animals completament adaptats a la vida oceànica.
Els paleontòlegs creuen que l'armadura de Gerrothorax maritimus va poder ser una part important de la solució. Les plaques òssies cobrien bona part del seu cos i haurien limitat el contacte directe entre la pell i l'aigua, reduint els intercanvis que normalment fan tan difícil la supervivència dels amfibis en ambients salins.
Aquesta característica va poder tenir una funció doble. L'armadura hauria servit com a defensa davant dels depredadors i, al mateix temps, podria haver facilitat l'adaptació a l'oceà en disminuir la dependència de l'intercanvi d'aigua a través de la pell.
No obstant això, l'animal encara necessitava mantenir l'equilibri de líquids i sals dins del seu organisme. Els investigadors proposen que podia ingerir aigua de mar per la boca, absorbir-la mitjançant l'aparell digestiu i eliminar l'excés de sal a través de les brànquies.
La hipòtesi es recolza en el fet que altres membres del gènere Gerrothorax posseïen brànquies, però encara no es pot demostrar que aquesta espècie utilitzés exactament aquest mecanisme. Els fòssils permeten reconstruir la seva anatomia òssia, tot i que no mostren directament com funcionaven els seus òrgans ni com regulava la concentració de sal.
L'interessant és que una característica que va poder evolucionar inicialment per protegir l'animal va acabar sent útil per ocupar un ambient diferent. Si la interpretació dels investigadors és correcta, Gerrothorax maritimus hauria aprofitat la seva armadura i la seva anatomia aquàtica per superar una limitació que continua afectant els amfibis actuals.
Dos esquelets gairebé complets demostren que vivia lluny de terra ferma
La presència de fòssils d'un amfibi en sediments marins no n'hi ha prou per assegurar que l'animal visqués a l'oceà. Un cadàver pot ser arrossegat per un riu, arribar al mar i acabar enterrat lluny del seu hàbitat original, per la qual cosa els investigadors necessitaven descartar aquesta possibilitat.
La primera pista era al lloc del descobriment. Els dos esquelets van aparèixer en roques formades en un ambient marí profund, en una regió que fa 237 milions d'anys es trobava a centenars de quilòmetres de grans masses de terra.
El seu estat de conservació també va cridar l'atenció de l'equip. Ambdós fòssils mantenen bona part dels seus ossos en posició, inclosos elements petits i delicats de les extremitats que normalment poden desprendre's quan un cos roman molt de temps a la deriva.
Els investigadors consideren que la conservació dels dits indica que els animals probablement es van enfonsar prop del lloc on van morir. Si haguessin estat transportats des d'una regió continental distant, seria més difícil explicar que conservessin estructures tan fràgils.
L'estat de les restes aporta informació important sobre les circumstàncies del seu enterrament. En altres troballes, com el fòssil d'un clinoide marí de 450 milions d'anys que conserva estructures relacionades amb la seva alimentació, la preservació de detalls anatòmics poc habituals també ha permès reconstruir aspectes que normalment desapareixen del registre fòssil.
Però l'equip no es va limitar a examinar els ossos. També va analitzar la seva composició química, parant especial atenció a les proporcions de diferents isòtops de l'estronci, un element que pot conservar senyals de l'ambient en què va viure un organisme.
Els resultats van coincidir amb els valors esperats per a l'aigua oceànica del Triàsic tardà. Aquesta correspondència constitueix una prova independent que dona suport a la interpretació dels fòssils i apunta que els animals van estar exposats a condicions marines durant la seva vida.
La combinació de les característiques geològiques, els esquelets gairebé complets i els senyals químics ofereix un argument sòlid. Per als autors de l'estudi, les proves indiquen que Gerrothorax maritimus no va ser simplement un amfibi d'aigua dolça les restes del qual van acabar a l'oceà, sinó una espècie adaptada a viure-hi.
La troballa amplia el que sabem sobre l'evolució dels amfibis durant el Triàsic. Fins ara, no es coneixien evidències convincents d'una espècie que hagués aconseguit independitzar-se per complet dels ambients d'aigua dolça per establir-se al mar.
Encara queden preguntes sobre la seva alimentació, la seva reproducció i la manera en què controlava les sals del seu organisme. No obstant això, els dos fòssils trobats a la Xina mostren que els antics amfibis van poder desenvolupar adaptacions molt més variades del que suggereixen els seus descendents actuals.
Fa 237 milions d'anys, mentre els grans rèptils marins recorrien els oceans, una criatura cuirassada i de cos aplanat també va trobar allà el seu lloc. I, a diferència de les granotes i salamandres que coneixem avui, sembla que mai va necessitar tornar a l'aigua dolça.